[00761977]4000KW交-直-交传动电力机车三点式GTO电压型逆变器及其控制系统

三点式逆变器是近期发展起来的一种新的逆变电路，它属于电压型逆变器范畴。这种逆变器已经用于铁道电力牵引及其它电传动领域，一种是中间回路直流电压高达３５００Ｖ的大功率干线电力机车，如瑞士的４６０、奥地利的１８２２交流传动电力机车，另一种则是用于动车或地铁车辆的中等功率的ＧＴＲ或ＩＧＢＴ逆变器。同二点式逆变器相比，三点式是指一相交流输出电压相对于直流输入电压的中点有三种可能的取值，即正端电位、负端电位和中点零电位。三点式逆变器具有较二点式逆变器更好的性能：输入直流电压或中间回路电压相同时，主管承受的阻断电压较二点式逆变器低一半。所以，三点式逆变器适用于较高电压的应用场合；输出波形中所含谐波分量小，逆变器的供电质量好，在交流传动机车上还可取消二点式逆变器供电的电机为掏启动电流而串接的扼流电抗器。根据对三点式逆变器的时域分析和空间向量分析，可相应地得到各种不同的控制方式。该课题采用由单脉冲与ＰＷＭ相结合的控制方式。其中ＰＷＭ则由三角形载波与改进的正弦参考波相比较获得ＰＷＭ的脉冲模式。后者是基于空间向量原理将三相对称的正弦参考波修正为三相对称的１２０°导通的参考波。这样，在具有相间谐波分量的情况下，三点式逆变器主管的开关频率将可减少约３０％￣４０％；或者说，在相同的主管开关频率的情况下，逆变器输出的谐波分量将明显减少。在开展该课题工作时，首先对有关文献资料进行综合分析，确定采用每桥臂中点带一对二级管和二个主管串联的主电路方案，先后完成了ＢＪＴ和ＧＴＯ二种逆变器的试验研究。主要技术指标：容量：１０ｋＶＡ（输入３８０Ｖ）￣１５ｋＶＡ（输入５７０Ｖ）；频率范围：０￣５０Ｈｚ（如果需要可以提高到２００Ｈｚ）；频率步长：０．２Ｈｚ（如果需要可以减到０．１Ｈｚ）；输入：三相交流电压３８０Ｖ（可以提高到５７０Ｖ）；输出电夺及电机电流基波含量：５０Ｈｚ时输出三相交流电压３８０Ｖ（输入３８０Ｖ），异步电机电流基波含量在０．９９以上；５Ｈｚ以上各已测点的指标也达到０．９９以上。